agricultural stories in Marathi, Technowon, Scientists create device that uses ‘light tweezers’ to trap and move viruses | Agrowon

लेसर चिमट्याने पकडता येतील विषाणू

टीम अॅग्रोवन
गुरुवार, 4 नोव्हेंबर 2021

सिंगापूर येथील नानयांग तंत्रज्ञान विद्यापीठातील संशोधकांच्या गटाने लेसर तंत्रावर आधारित प्रकाशाच्या साह्याने विषाणू पकडण्याचे व हलवून दूर करण्याचे तंत्र विकसित केले आहे. या उपकरणात प्रकाशामध्ये आवश्यक ते बदल करून त्यांचा वापर एखाद्या चिमट्याप्रमाणे करण्याची क्षमता आहे.

सिंगापूर येथील नानयांग तंत्रज्ञान विद्यापीठातील संशोधकांच्या गटाने लेसर तंत्रावर आधारित प्रकाशाच्या साह्याने विषाणू पकडण्याचे व हलवून दूर करण्याचे तंत्र विकसित केले आहे. या उपकरणात प्रकाशामध्ये आवश्यक ते बदल करून त्यांचा वापर एखाद्या चिमट्याप्रमाणे करण्याची क्षमता आहे. या प्रकाशीय चिमट्याच्या साह्याने अत्यंत अचूकतेने विषाणूसारखा सूक्ष्मजीव किंवा पेशींच्या विशिष्ट भागही पकडून बाजूला करता येतो.

सध्या कोविड सारख्या विषाणूंमुळे संपूर्ण जग टाळेबंदीमध्ये होते. मानवी आरोग्यावर परिणाम करणाऱ्या व प्राणघातक ठरणाऱ्या या विषाणूंचा धसका अद्यापही कमी झालेला नाही. मात्र, कृषी क्षेत्र व पशुपालन क्षेत्रामध्ये अनुक्रमे पिकाचे व प्राण्यांचे आरोग्य वेगवेगळ्या विषाणूंमुळे नेहमी धोक्यात येत असते. या स्थितीवर मात करण्यासाठी सिंगापूर येथील नानयांग तंत्रज्ञान विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी प्रकाशाच्या साह्याने नमुन्यातील हजारो विषाणूंमधून एखादा किंवा काही विषाणू नेमकेपणाने पकडण्यासाठी उपकरण बनवले आहे. या उपकरणाद्वारे एक मिनिटांमध्ये असे हानिकारक, जखमी किंवा अपूर्ण वाढ झालेले सूक्ष्मजीव पकडणे व वेगळे करणे शक्य होणार आहे.

याविषयी माहिती देताना वैद्यकीय जनुकशास्त्रज्ञ व सहाय्यक प्रो. एरिक याप यांनी सांगितले, की विषाणूंच्या विश्लेषणासाठी सध्या वापरल्या बहुतांश पद्धती या विषाणूंच्या हजारो किंवा लक्षावधी संख्येमध्ये विश्लेषण करू शकतात. मात्र, त्यातून विषाणूंचे सरासरी वर्तन समजू शकते. एखाद्या विषाणूंचे वेगळे वर्तन मोजण्यासाठी आम्ही लेसर आधारित तंत्रज्ञानाचा वापर केला आहे. ही पद्धत सध्याच्या वापरल्या जाणाऱ्या विविध पद्धतीच्या तुलनेमध्ये अधिक अचूक आणि सोपी आहे.
पुढे बोलताना ते म्हणाले की, या उपकरणाद्वारे रोगाचे निदान करण्यासोबतच त्या रोगकारक विषाणूंपैकी वेगळे वागणाऱ्या विषाणूंनाही ओळखता येईल. असे विषाणू पकडून बाजूला करून त्याचाही वेगळा अभ्यास आपल्याला करता येणार आहे. त्यामुळे या विषाणूमध्ये होत असलेले परिवर्तन किंवा म्युटंट त्वरित लक्षात येतील. त्यातून भविष्यामध्ये येऊ घातलेल्या संसर्गजन्य रोगांची लाटांचाही अंदाज मिळवता येईल. यातून एक विषाणूंच्या पातळीवरही आपल्याला अचूकतेने रोगांचे निदान करता येईल.

उपकरण आणि त्याची क्षमता ः

  • या उपकरणाला डिजिटल व्हायरस मॅनिप्युलेशन चीप असे नाव दिले असून, त्याच्या चाचण्या अॅडेनोव्हायरस वर घेण्यात आल्या. हा विषाणूंचा गट माणसांसह विविध प्राण्यांमध्ये सर्दीसाठी कारणीभूत ठरतो. त्यांचा व्यास ९० ते १०० नॅनोमीटर इतका असतो. अद्याप या उपकरणाच्या चाचण्या कोरोना विषाणूवर (SARS-CoV-२) घेतल्या गेल्या नसल्या तरी कोरोना विषाणूंचा आकारही तितकाच (८० ते १२० नॅनोमीटर) आहे. त्यामुळे कोविड विषाणूंवरही हे उपकरण चांगल्या प्रकारे काम करू शकेल, असा विश्वास शास्त्रज्ञांना वाटतो. हे संशोधन जर्नल एसीएस सेन्सॉर्स मध्ये प्रकाशित करण्यात आले आहे.
  • या संशोधनामध्ये सिंगापूर येथील नानयांग तंत्रज्ञान विद्यापीठासह हॉंगकॉंग येथील तीन विद्यापीठे आणि ऑस्ट्रेलियातील राष्ट्रीय विद्यापीठासह सिडने येथील तंत्रज्ञान विद्यापीठाचाही समावेश होता.

नेमके तंत्र काय आहे?

  • साधारणपणे अंगठ्याएवढ्या (२ सेंमी बाय २ सेंमी ) आकाराच्या या उपकरणामध्ये सिलिकॉन ऑक्साईड आणि सिलिकॉन नायट्राईडची पातळी चकतीप्रमाणे (वेफर) एक चीप असते. त्यामध्ये काही नॅनोमीटर आकाराची पोकळी असते. या पोकळीमध्ये विषाणू पकडला जातो. या चीपची वरील बाजूही योग्य ऊर्जा पुरवलेल्या लेसर किरणांपासून बनलेली असते. त्याच्या साह्याने एक चिमटा तयार होतो. त्याद्वारे विषाणू वेगळा करून, हलवणे शक्य होते.
  • या चिपवर विषाणू असलेले स्रावांचे नमुने (रक्त, नाकातील द्रव इ.) घेतले जातात. त्यांना लेसर किरणांच्या योग्य ती दिशा दिली जाते. प्रकाशाची तीव्रता केंद्राच्या ठिकाणी सर्वाधिक असते. त्यातून तयार होणाऱ्या विशिष्ट बलामुळे विषाणू आकर्षित होऊन सापळ्यात अडकल्याप्रमाणे चीपच्या पोकळीमध्ये अडकतात. किरणाची जागा बदलत विषाणूला चीपच्या एका भागातून दुसऱ्या भागापर्यंत हलवता येते. यामुळे वेगळ्या आकाराच्या किंवा गुणधर्म दाखवणाऱ्या (४० ते ३०० नॅनोमीटर इतक्या आकाराच्या) विषाणूंना त्वरित वेगळे करता येत असल्याचे प्रो. लियू यांनी सांगितले.
  • सध्याच्या विषाणू वेगळे करण्याच्या तंत्रामध्ये मोठ्या प्रमाणात उष्णता तयार होते. त्याचा परिणाम विषाणूंच्या गुणधर्मांवर होऊ शकतो. मात्र नव्या तंत्रामध्ये आम्ही उष्णता रोधक घटकांचा वापर केला असल्यामुळे चीप गरम होत नाही.
  • सहाय्यक प्रो. याप यांनी सांगितले की, या तंत्रज्ञानाचा वापर करून आपण विशिष्ट किंवा वेगळेपणा दाखवणाऱ्या विषाणूंना वेगळे करू शकतो. त्यांच्या गुणधर्मांमध्ये नेमके काय बदल होत आहेत, हेही आपल्याला कळू शकते. तसेच हे विषाणू मानवी पेशीपर्यंत नेऊन कशा प्रकारे प्रादुर्भाव करतात, हेही पाहता येईल. यातून संशोधनाच्या विशेषतः विषाणू विरोधी औषधांच्या निर्मितीच्या नव्या दिशा खुल्या होतील, यात शंका नाही.

इतर टेक्नोवन
पारदर्शक फोन : नव्या आभासी क्रांतीच्या...दर काही दिवसाने मोबाईल फोनमध्ये बदल होत असल्याचे...
‘कल्चर्ड’ मांसामध्येच मिळेल मेदाचा स्वादप्रयोगशाळेत पेशींपासून वाढवलेल्या मांसाला...
वेळ, मजुरी, कष्टात बचत करणारी यंत्रे;...राहुरी येथील महात्मा फुले कृषी विद्यापीठाच्या ‘...
दूध प्रक्रिया उद्योगातील उपकरणेदूध हा नाशीवंत पदार्थ असल्यामुळे उत्पादित आणि...
ट्रॅक्टरचलित बहुपीक टोकण यंत्रटोकण यंत्राद्वारे पेरणी केल्यास रोपांची संख्या...
व्हर्जीन कोकोनट ऑइलनिर्मिती तंत्रव्हर्जीन कोकोनट तेल हे नैसर्गिक सर्वश्रेष्ठ...
शोभिवंत मत्स्यपालन व्यवसायामध्ये संधी...शोभिवंत मत्स्यपालन व्यवसाय जागतिक स्तरावर वेगाने...
डिजिटल तंत्रज्ञानावर आधारित स्वयंचलित...काही फवारणी द्रावणे ही अत्यंत विषारी असतात....
अन्नप्रक्रिया यंत्रनिर्मितीतील सावंत...सिंधुदुर्ग जिल्ह्यातील कुडाळ येथील प्रकाश सावंत...
प्रयोगशीलतेला दिली तंत्रज्ञानाची जोडप्रयोगशीलता आणि तंत्रज्ञान वापर या दोन बाबी शेतीत...
लेसर चिमट्याने पकडता येतील विषाणूसिंगापूर येथील नानयांग तंत्रज्ञान विद्यापीठातील...
वनस्पतींचे भौगोलिक मूळ ठरवणे होईल सोपेविविध पिके किंवा अन्नधान्य उत्पादनामध्ये भौगोलिक...
वाशीमच्या शेतकऱ्यांनी उभारली बांधावरची...वाशीम जिल्ह्यातील एरंडा येथील जयकिसान शेतकरी...
शेतातून पिकासोबतच घेता येईल सौरऊर्जा...शेती आणि सौरऊर्जा यांचे उत्पादन एकाच वेळी घेणे...
शेतीत यांत्रिकीकरण रूजवलेले चौधरीममुराबाद (ता.. जि. जळगाव) येथील मनोज सदाशिव चौधरी...
नाशीवंत भाज्या टिकविण्यासाठी आधुनिक...भाजीपाला हा नाशीवंत घटक असून, काढणीनंतर त्वरित...
परदेशी कंपन्या उतरल्या पारंपरिक...ओरडणाऱ्याची मातीही विकली जाते, अशा आशयाची म्हण...
घरगुती उत्पादनासाठी ‘स्मार्ट इनडोअर...हरितगृहाची उभारणी ही आधुनिक शेतीकडे नेणारे पाऊल...
अन्न प्रक्रियेचे आधुनिक तंत्र : ...गेल्या काही वर्षांमध्ये बाजारामध्ये वेगवेगळ्या...
हरियाना येथील कृषी विद्यापीठात...हिस्सार (हरियाना) येथील चौधरी चरणसिंग हरियाना...